JP2666910B2 - 静磁波素子 - Google Patents
静磁波素子Info
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- H03H2/001—Networks using elements or techniques not provided for in groups H03H3/00 - H03H21/00 comprising magnetostatic wave network elements
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- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、GGG（ガドリウム・ガリウム・ガーネッ
ト）等の非磁性基板上に形成したYIG（イツトリウム・
鉄・ガーネット）等の磁性薄膜の磁気スピン共鳴を利用
した静磁波素子に係わり、特に高周波回路に対し最適な
インピーダンスを持つ薄膜静磁波素子を容易に実現する
ための構造改良に関するものである。
ト）等の非磁性基板上に形成したYIG（イツトリウム・
鉄・ガーネット）等の磁性薄膜の磁気スピン共鳴を利用
した静磁波素子に係わり、特に高周波回路に対し最適な
インピーダンスを持つ薄膜静磁波素子を容易に実現する
ための構造改良に関するものである。
［従来の技術］ 高周波発振回路、帯域フィルター等に使用される素子
としてGGG（ガドリニウム・ガリウム・ガーネット）非
磁性基板の上に、液相エピタキシャル成長させたYIG
（イツトリウム・鉄・ガーネット）薄膜を所要の形状に
下降した静磁波素子が提案されている（特開昭63−2457
04号公報など参照） 第２図は従来の静磁波素子の一例を示す概略構成図で
ある。この図において静磁波素子１は、GGG基板２の上
に、YIG薄膜３を液相エピタキシャル法により形成し、
このYIG薄膜上に、AuあるいはAl膜からなる複数の電極
指５、及びこれらの電極指５の両側にパッド電極4a、4b
を写真蝕刻技術により形成したものである。静磁波共振
子６と、静磁波共振子のGGG基板２の下面に接して設け
られた下部導体板７とで構成され、パッド電極4bは下部
導体板７にワイヤWbで接続されているものである。
としてGGG（ガドリニウム・ガリウム・ガーネット）非
磁性基板の上に、液相エピタキシャル成長させたYIG
（イツトリウム・鉄・ガーネット）薄膜を所要の形状に
下降した静磁波素子が提案されている（特開昭63−2457
04号公報など参照） 第２図は従来の静磁波素子の一例を示す概略構成図で
ある。この図において静磁波素子１は、GGG基板２の上
に、YIG薄膜３を液相エピタキシャル法により形成し、
このYIG薄膜上に、AuあるいはAl膜からなる複数の電極
指５、及びこれらの電極指５の両側にパッド電極4a、4b
を写真蝕刻技術により形成したものである。静磁波共振
子６と、静磁波共振子のGGG基板２の下面に接して設け
られた下部導体板７とで構成され、パッド電極4bは下部
導体板７にワイヤWbで接続されているものである。
この静磁波素子１は図示しない磁石により静磁波共振
子６のストライプ電極指５の長手方向にバイアス磁場Ho
を印加されると、静磁表面波がYIG膜３面上ならびにYIG
薄膜とGGG基板２の境界面をHoと右ねじ方向に伝播し、
右端部では表面から界面へ、左端部では界面から表面へ
と、時計方向に回転し、全回転長が波長の整数倍に相当
する周波数で共振する。したがって、例えば、第３図で
示すように負性抵抗回路の端子a,bにに静磁波素子の入
出力端ワイヤWa1、Wa2を接続することにより高周波発振
回路を構成することができるのである（特開昭63−2288
02号公報参照） 第３図は静磁波素子１を用いて構成したコルピッツ形
の高周波発振回路であり、端子11はDC入力、端子12は高
周波出力である。
子６のストライプ電極指５の長手方向にバイアス磁場Ho
を印加されると、静磁表面波がYIG膜３面上ならびにYIG
薄膜とGGG基板２の境界面をHoと右ねじ方向に伝播し、
右端部では表面から界面へ、左端部では界面から表面へ
と、時計方向に回転し、全回転長が波長の整数倍に相当
する周波数で共振する。したがって、例えば、第３図で
示すように負性抵抗回路の端子a,bにに静磁波素子の入
出力端ワイヤWa1、Wa2を接続することにより高周波発振
回路を構成することができるのである（特開昭63−2288
02号公報参照） 第３図は静磁波素子１を用いて構成したコルピッツ形
の高周波発振回路であり、端子11はDC入力、端子12は高
周波出力である。
また、この回路において、コンデンサ９はトランジス
タ10のコレクタ電流が接地されるのを防止するものであ
り、誘導性リアクタンス19は高周波電流が電源回路に流
入するのを阻止するものである。
タ10のコレクタ電流が接地されるのを防止するものであ
り、誘導性リアクタンス19は高周波電流が電源回路に流
入するのを阻止するものである。
高周波発振回路については Design of Amplifiers and Oscillators by the S−Par
ameter Method,George D.Vendelin P.132−183参照 このような静磁波素子１を用いた高周波発振回路は非
常に高い選択性（Ｑ）を持ち、またバイアス磁場Hoの強
さを変えることにより、発振周波数を幅広く変えられる
ことが開示されている。
ameter Method,George D.Vendelin P.132−183参照 このような静磁波素子１を用いた高周波発振回路は非
常に高い選択性（Ｑ）を持ち、またバイアス磁場Hoの強
さを変えることにより、発振周波数を幅広く変えられる
ことが開示されている。
また、上記のYIG薄膜を用いる静磁波素子は、その共
鳴の機構から低温から使用可能であり、写真蝕刻技術に
より素子を作製するため比較的安価にできることも開示
されている。
鳴の機構から低温から使用可能であり、写真蝕刻技術に
より素子を作製するため比較的安価にできることも開示
されている。
また、上記公報には第３図に示すコンデンサ９を省略
する方法として、電極指５を交互に切り離したものも開
示されている。
する方法として、電極指５を交互に切り離したものも開
示されている。
［発明が解決しようとする課題］ 第３図で示すような負性抵抗型高周波発振回路に静磁
波素子１を使用する場合、静磁波素子と負性抵抗回路の
結合点（第３図中ａ）を測定基準面とし、この基準面か
ら見た静磁波素子のインピーダンスをΓＲ（絶対値｜Γ
R|、位相θＲ）、負性抵抗回路のインピーダンスをＳ′
11（絶対値|S′11|、位相θ11）とすれば、測定を小信
号レベルで行った場合、次式 ｜ΓR||S′11|≧１ かつθＲ＋θ11＝０ の条件で発振が開始し、振幅が大きくなるに従いトラン
ジスタの非線形性等により負性抵抗が小さくなって、Γ
Ｒ・Ｓ′11＝１となって安定に発振が継続される。
波素子１を使用する場合、静磁波素子と負性抵抗回路の
結合点（第３図中ａ）を測定基準面とし、この基準面か
ら見た静磁波素子のインピーダンスをΓＲ（絶対値｜Γ
R|、位相θＲ）、負性抵抗回路のインピーダンスをＳ′
11（絶対値|S′11|、位相θ11）とすれば、測定を小信
号レベルで行った場合、次式 ｜ΓR||S′11|≧１ かつθＲ＋θ11＝０ の条件で発振が開始し、振幅が大きくなるに従いトラン
ジスタの非線形性等により負性抵抗が小さくなって、Γ
Ｒ・Ｓ′11＝１となって安定に発振が継続される。
そこで、周波数特性等の最適条件を速やかに見出すた
めに回路パターンのトリミング等を行いながら、静磁波
素子及び負性抵抗回路のインピーダンスを測定し、第４
図で示すようにスミスチャート上で負性抵抗回路のイン
ピーダンスの逆数1/S′11を静磁波素子のインピーダン
スΓＲと比較することにより発振の可能性を知ることが
できる。
めに回路パターンのトリミング等を行いながら、静磁波
素子及び負性抵抗回路のインピーダンスを測定し、第４
図で示すようにスミスチャート上で負性抵抗回路のイン
ピーダンスの逆数1/S′11を静磁波素子のインピーダン
スΓＲと比較することにより発振の可能性を知ることが
できる。
一方、静磁波素子側でインピーダンスの調整を行う場
合は第４図に示した斜線部が負性抵抗回路側から見た発
振可能領域に静磁波素子のインピーダンスを持っていく
ように調整する必要がある。
合は第４図に示した斜線部が負性抵抗回路側から見た発
振可能領域に静磁波素子のインピーダンスを持っていく
ように調整する必要がある。
実際には、第２図に示す静磁波素子１を第３図に示す
高周波発振回路に使用する場合、下部導体板７が接地さ
れる構造をとるため、静磁波素子１側のインピーダンス
の調整はパッド電極4bと下部導体板７を接続するワイヤ
Wb及び負性抵抗回路とパッド電極4aを接続しているワイ
ヤWa1の本数および長さを増減すること程度の調整しか
できなかった。
高周波発振回路に使用する場合、下部導体板７が接地さ
れる構造をとるため、静磁波素子１側のインピーダンス
の調整はパッド電極4bと下部導体板７を接続するワイヤ
Wb及び負性抵抗回路とパッド電極4aを接続しているワイ
ヤWa1の本数および長さを増減すること程度の調整しか
できなかった。
このため、負性抵抗回路側で静磁波素子側のインピー
ダンスに整合する必要があった。
ダンスに整合する必要があった。
しかし、負性抵抗回路側のインピーダンスはトランジ
スタ等の半導体増幅素子の諸定数のバラツキ、回路パタ
ーン、抵抗及びコンデンサ等の定数のバラツキ等によっ
て微妙に変化するため、最適な状態で発振させることが
困難であった。
スタ等の半導体増幅素子の諸定数のバラツキ、回路パタ
ーン、抵抗及びコンデンサ等の定数のバラツキ等によっ
て微妙に変化するため、最適な状態で発振させることが
困難であった。
そのため、場合によっては電極寸法を変えた静磁波素
子を作成し直さなければならなかった。
子を作成し直さなければならなかった。
本発明の目的は、静磁波素子側のインピーダンスの調
整を容易に行える構造を有する静磁波素子を提供するこ
とである。
整を容易に行える構造を有する静磁波素子を提供するこ
とである。
［課題を解決するための手段］ 本発明はGGGなどの非磁性基板上にYIGなどの磁性薄膜
を形成し、前記磁性薄膜上に一本または複数本の電極指
とパッド電極を形成して、上記磁性薄膜の内部にマイク
ロ波にて静磁波を励起、伝搬させ共鳴を起こさせる構造
とした磁性薄膜静磁波共振子を有する静磁波素子であっ
て、静磁波素子のインピーダンスを調整する整合用スタ
ブが前記パッド電極の少なくともどちらか一方に接続さ
れていることを特徴とする静磁波素子である。
を形成し、前記磁性薄膜上に一本または複数本の電極指
とパッド電極を形成して、上記磁性薄膜の内部にマイク
ロ波にて静磁波を励起、伝搬させ共鳴を起こさせる構造
とした磁性薄膜静磁波共振子を有する静磁波素子であっ
て、静磁波素子のインピーダンスを調整する整合用スタ
ブが前記パッド電極の少なくともどちらか一方に接続さ
れていることを特徴とする静磁波素子である。
静磁波共振子のパッド電極に整合用スタブを設けるこ
とにより、静磁波素子側と負性抵抗回路側のインピーダ
ンスの整合を静磁波素子側で容易に行うことができる。
整合用スタブは形状、配置位置を変えることによって、
静磁波素子側のインピーダンスを変化させるものであ
る。
とにより、静磁波素子側と負性抵抗回路側のインピーダ
ンスの整合を静磁波素子側で容易に行うことができる。
整合用スタブは形状、配置位置を変えることによって、
静磁波素子側のインピーダンスを変化させるものであ
る。
例えば、整合用スタブとして、導体の板を用いる場
合、この導体の板の長さを調整することによりインピー
ダンスを変化させ、負性抵抗回路側とのインピーダンス
の整合ができる。
合、この導体の板の長さを調整することによりインピー
ダンスを変化させ、負性抵抗回路側とのインピーダンス
の整合ができる。
また、本発明は導体面の一部を除去し直流的に断線し
たマイクロストリップラインの該断線部に前記静磁波共
振子を設置し、前記導体部の一方を負性抵抗回路への接
続端、もう一方を静磁波素子のインピーダンスを調整す
る整合用スタブとし、前記パッド電極の一方を前記接続
端に、もう一方を前記整合用スタブに接続して静磁波素
子を構成するものである。
たマイクロストリップラインの該断線部に前記静磁波共
振子を設置し、前記導体部の一方を負性抵抗回路への接
続端、もう一方を静磁波素子のインピーダンスを調整す
る整合用スタブとし、前記パッド電極の一方を前記接続
端に、もう一方を前記整合用スタブに接続して静磁波素
子を構成するものである。
このように、静磁波素子をマイクロストリップライン
上に形成することにより、同軸線路等で結線するよりも
外部からの衝撃に強いものとなり、安定した高周波の発
振ができる。
上に形成することにより、同軸線路等で結線するよりも
外部からの衝撃に強いものとなり、安定した高周波の発
振ができる。
また、負性抵抗回路への接続端に直接整合用スタブを
設けても良い。この場合は新たな整合用スタブが不要で
あり小型化できる。
設けても良い。この場合は新たな整合用スタブが不要で
あり小型化できる。
ここでマイクロストリップラインとは誘導体を挾んで
一方の面に導体板、もう一方の面に接地導体板が形成さ
れたものである。
一方の面に導体板、もう一方の面に接地導体板が形成さ
れたものである。
上記の整合用スタブはマイクロストリップラインの導
体板であり、作製する時は長めに形成し、その長さを除
去していくことによって、インピーダンスの整合が行え
る。
体板であり、作製する時は長めに形成し、その長さを除
去していくことによって、インピーダンスの整合が行え
る。
また、非磁性基板の下に下部導体板を設けることによ
って、静磁波素子側のインピーダンスの位相を回転し、
発振周波数帯域がやや低周波側である静磁波素子でも整
合用スタブの調整により高周波回路とのインピーダンス
の整合ができる。
って、静磁波素子側のインピーダンスの位相を回転し、
発振周波数帯域がやや低周波側である静磁波素子でも整
合用スタブの調整により高周波回路とのインピーダンス
の整合ができる。
この下部導体板とマイクロストリップラインの接地導
体板をスルーホール等により直流的に接続することによ
って、静磁波素子側のインピーダンスの位相を回転し、
発振周波数帯域が高周波側である静磁波素子でも整合用
スタブの調整により高周波回路とのインピーダンスの整
合ができる。
体板をスルーホール等により直流的に接続することによ
って、静磁波素子側のインピーダンスの位相を回転し、
発振周波数帯域が高周波側である静磁波素子でも整合用
スタブの調整により高周波回路とのインピーダンスの整
合ができる。
上記のスルーホールや下部導体板によって静磁波素子
のインピーダンスを変更して、発振させる場合はそれに
適合するようなインピーダンスを有する負性抵抗回路の
設計が必要である。整合用スタブでの調整はインピーダ
ンスの整合のための微調整である。
のインピーダンスを変更して、発振させる場合はそれに
適合するようなインピーダンスを有する負性抵抗回路の
設計が必要である。整合用スタブでの調整はインピーダ
ンスの整合のための微調整である。
上記の静磁波素子ではパッド電極と整合用スタブある
いは負性抵抗回路との接続端となる導体板との接合は、
ワイヤボンディングよりも導体の接続板で接合する方
が、外部からの衝撃によるインピーダンスの変動が少な
く強度の面からも好ましい。
いは負性抵抗回路との接続端となる導体板との接合は、
ワイヤボンディングよりも導体の接続板で接合する方
が、外部からの衝撃によるインピーダンスの変動が少な
く強度の面からも好ましい。
また、上記静磁波素子において静磁波共振子のパッド
電極とマイクロストリップラインの接地導体板を直流的
に接続しない場合は、上記従来必要であった第３図に示
すコンデンサ９が不要であるという利点もある。
電極とマイクロストリップラインの接地導体板を直流的
に接続しない場合は、上記従来必要であった第３図に示
すコンデンサ９が不要であるという利点もある。
［実施例］ 以下、本発明を実施例に基づいて詳しく説明する。
（実施例１） 第１図（ａ）は本発明の一実施例を示す説明図であ
る。第１図（ｂ）は第１図（ａ）で使用する静磁波共振
子の説明図である。
る。第１図（ｂ）は第１図（ａ）で使用する静磁波共振
子の説明図である。
静磁波共振子６は長さ（l1）5mm,幅（w1）2mm,厚さ
（t1）0.5mmのGGG基板２に液相エピタキシャル成長法に
より40μｍ厚のYIG膜３を形成し、その後YIG膜上にAu膜
を蒸着法により作製し、写真蝕刻法によりAu膜を除去す
ることによって幅30μｍ、長さ3mmの電極指５を５本お
よびパッド電極4a,4bを作製したものである。
（t1）0.5mmのGGG基板２に液相エピタキシャル成長法に
より40μｍ厚のYIG膜３を形成し、その後YIG膜上にAu膜
を蒸着法により作製し、写真蝕刻法によりAu膜を除去す
ることによって幅30μｍ、長さ3mmの電極指５を５本お
よびパッド電極4a,4bを作製したものである。
両面の導体板により誘電体17を挾んでいるマイクロス
トリップライン18はエッチングにより静磁波共振子６の
長さl1よりも大なるギャップｇを形成し、負性抵抗回路
への接続端となる鋼製の導体板13と、整合用スタブ８を
作製した。
トリップライン18はエッチングにより静磁波共振子６の
長さl1よりも大なるギャップｇを形成し、負性抵抗回路
への接続端となる鋼製の導体板13と、整合用スタブ８を
作製した。
ギャップｇの部分に静磁波共振子６をエポキシ樹脂で
固定し、パッド電極4aと導体板13を銅製の接続板14aで
ハンダにより接合し、パッド電極4bと長さ（l2）9mm幅
（W2）2mmの整合用スタブ８を銅製の接続板14bでハンダ
により接合し、第１図（ａ）で示す静磁波素子１を作製
した。
固定し、パッド電極4aと導体板13を銅製の接続板14aで
ハンダにより接合し、パッド電極4bと長さ（l2）9mm幅
（W2）2mmの整合用スタブ８を銅製の接続板14bでハンダ
により接合し、第１図（ａ）で示す静磁波素子１を作製
した。
ここで、17はポリテトラフルオロエチレン樹脂の誘電
体、15はマイクロストリップライン18の銅の接地導体
板、g1、g2はそれぞれ0.5mmで作製されたギャップであ
る。
体、15はマイクロストリップライン18の銅の接地導体
板、g1、g2はそれぞれ0.5mmで作製されたギャップであ
る。
この静磁波素子１のバイアス磁界H0を可変することに
より共振周波数を５±0.4GHzに可変することを目的とし
たものである。
より共振周波数を５±0.4GHzに可変することを目的とし
たものである。
このインピーダンスに適合するように第３図で示す負
性抵抗回路を作製した。
性抵抗回路を作製した。
インピーダンスの微調整を行うために整合用スタブ８
のl2を第１図（ａ）の向かって右側より逐次除去してい
き、負性抵抗回路側と静磁波素子１側のインピーダンス
の整合を行った。
のl2を第１図（ａ）の向かって右側より逐次除去してい
き、負性抵抗回路側と静磁波素子１側のインピーダンス
の整合を行った。
インピーダンスの整合は静磁波素子に印加するバイア
ス磁界H0を3300〜3700Gに変化させ、発振周波数を測定
し、目的の周波数帯で共振するところをインピーダンス
の整合点とした。
ス磁界H0を3300〜3700Gに変化させ、発振周波数を測定
し、目的の周波数帯で共振するところをインピーダンス
の整合点とした。
この整合用スタブ８の調整によって得られた発振可能
な周波数帯は５±0.5GHzであった。
な周波数帯は５±0.5GHzであった。
このように整合用スタブ８の長さl2を調整することに
より簡単にインピーダンスの整合ができ、目的の周波数
の発振が行えることが確認された。
より簡単にインピーダンスの整合ができ、目的の周波数
の発振が行えることが確認された。
（実施例２） 第５図は実施例１のスタブ８及び接続板14bを除去
し、代わりに導体板13に長さ（l2）2mm,幅（W3）2mmの
整合用スタブ８を作製したものである。
し、代わりに導体板13に長さ（l2）2mm,幅（W3）2mmの
整合用スタブ８を作製したものである。
この静磁波素子の共振周波数は５±0.4GHzで可変する
ことが期待できるものであった。
ことが期待できるものであった。
このインピーダンスに適合するように第３図で示す負
性抵抗回路を設計し、高周波発振回路を作製した。
性抵抗回路を設計し、高周波発振回路を作製した。
インピーダンスの微調整を行うために整合用スタブ８
のl3を逐次除去していき、負性抵抗回路と静磁波素子１
のインピーダンスの整合を行った。
のl3を逐次除去していき、負性抵抗回路と静磁波素子１
のインピーダンスの整合を行った。
整合点の確認、印加するバイアス磁界H0および測定方
法は実施例１と同じである。
法は実施例１と同じである。
この整合用スタブ８の調整によって得られた共振周波
数は５±0.5GHzであった。
数は５±0.5GHzであった。
これより、整合用スタブ８を静磁波共振子６の前に作
製してもインピーダンスの調整が可能であることが確認
できた。
製してもインピーダンスの調整が可能であることが確認
できた。
このような構成をとることにより、実施例１の場合よ
り静磁波素子を小型化できる。
り静磁波素子を小型化できる。
但し、実施例１に示す接続端の導体板13とスタブ８が
独立したものに比べて、共振周波数帯がスタブ８の調整
に対して大きく変動するため、実施例１に比べて調整が
やや難しいものであった。
独立したものに比べて、共振周波数帯がスタブ８の調整
に対して大きく変動するため、実施例１に比べて調整が
やや難しいものであった。
（実施例３） 第６図は実施例２と同様、導体板13に整合用スタブ８
を設け、さらに上部導体板20を介してパッド電極4bをマ
イクロストリップラインの接地導体板15とスルーホール
16によって直流的に接続したものである。スタブ８及び
静磁波共振子６は実施例２と同様である。
を設け、さらに上部導体板20を介してパッド電極4bをマ
イクロストリップラインの接地導体板15とスルーホール
16によって直流的に接続したものである。スタブ８及び
静磁波共振子６は実施例２と同様である。
この静磁波素子の共振周波数は４±0.4GHzが期待でき
るものであった。
るものであった。
このインピーダンスに適合するように第３図で示す負
性抵抗回路を設計し、高周波発振回路を作製した。
性抵抗回路を設計し、高周波発振回路を作製した。
インピーダンスの微調整を行うために整合用スタブ８
のl3を逐次除去していき、負性抵抗回路と静磁波素子１
のインピーダンスの整合を行った。
のl3を逐次除去していき、負性抵抗回路と静磁波素子１
のインピーダンスの整合を行った。
整合点の確認、印加するバイアス磁界H0および測定方
法は実施例１と同じである。
法は実施例１と同じである。
この整合用スタブ８の調整によって得られた共振周波
数は４±0.5GHzであった。
数は４±0.5GHzであった。
これより、低周波側で共振する構造でも整合用スタブ
８によってインピーダンスの整合ができることがわか
る。
８によってインピーダンスの整合ができることがわか
る。
（実施例４） 第７図は実施例１の静磁波共振子６の下のマイクロス
トリップラインの導体板を除去しないで下部導体板７と
したものである。この下部導体板７の寸法は静磁波共振
子６の設置面と同じとした。他の寸法、材質等は実施例
１と全く同じである。
トリップラインの導体板を除去しないで下部導体板７と
したものである。この下部導体板７の寸法は静磁波共振
子６の設置面と同じとした。他の寸法、材質等は実施例
１と全く同じである。
この静磁波素子１は共振周波数は4.5±0.4GHzが期待
できるものであった。実施例１と同様に第３図の高周波
発振回路を設計作製した。
できるものであった。実施例１と同様に第３図の高周波
発振回路を設計作製した。
インピーダンスの微調整を行うために整合用スタブ８
のl2を逐次除去していき、負性抵抗回路と静磁波素子１
のインピーダンスの整合を行った。
のl2を逐次除去していき、負性抵抗回路と静磁波素子１
のインピーダンスの整合を行った。
整合点の確認、印加するバイアス磁界H0および測定方
法は実施例１と同じである。
法は実施例１と同じである。
この整合用スタブ８の調整によって得られた共振周波
数は4.5±0.5GHzであった。
数は4.5±0.5GHzであった。
このような構造とすることにより、静磁波共振子１の
構造を変えること無く、実施例１の静磁波素子１に比べ
て、低周波側で共振できることがわかる。
構造を変えること無く、実施例１の静磁波素子１に比べ
て、低周波側で共振できることがわかる。
（実施例５） 第８図は実施例４の下部導体板７をマイクロストリッ
プラインの接地導体板15とスルーホール16によって直流
的に結合したものを説明した図である。
プラインの接地導体板15とスルーホール16によって直流
的に結合したものを説明した図である。
この静磁波素子は接地面となるのが実施例４の場合の
接地導体板15ではなく下部導体板７となるため静磁波共
振子６と接地面との静電容量は大きくなるため高周波側
の共振が期待できる。
接地導体板15ではなく下部導体板７となるため静磁波共
振子６と接地面との静電容量は大きくなるため高周波側
の共振が期待できる。
この場合の静磁波素子１の共振周波数は5.5±0.4GHz
が期待できるものであった。
が期待できるものであった。
このインピーダンスに適合するように第３図で示す負
性抵抗回路を設計し、高周波発振回路を作製した。
性抵抗回路を設計し、高周波発振回路を作製した。
インピーダンスの微調整を行うために整合用スタブ８
のl2を逐次除去していき、負性抵抗回路と静磁波素子１
のインピーダンスの整合を行った。
のl2を逐次除去していき、負性抵抗回路と静磁波素子１
のインピーダンスの整合を行った。
整合点の確認、印加するバイアス磁界H0および測定方
法は実施例１と同じである。
法は実施例１と同じである。
この整合用スタブ８の調整によって得られた共振周波
数は5.5±0.5GHzであった。
数は5.5±0.5GHzであった。
これより、実施例１と静磁波共振子１の構造を変える
こと無く、実施例１の静磁波素子１に比べて、高周波側
で共振できることが確認できた。
こと無く、実施例１の静磁波素子１に比べて、高周波側
で共振できることが確認できた。
上記実施例の他に第９図に示す導体板13に整合用スタ
ブ８を設けるとともに、下部導体板７を設け、さらに上
部導体板20を介してパッド電極4bとマイクロストリップ
ラインの接地導体板15をスルーホールで結合したもので
も整合用スタブ８調整によりインピーダンスの整合を行
うことができる。
ブ８を設けるとともに、下部導体板７を設け、さらに上
部導体板20を介してパッド電極4bとマイクロストリップ
ラインの接地導体板15をスルーホールで結合したもので
も整合用スタブ８調整によりインピーダンスの整合を行
うことができる。
また、第10図に示すような実施例６の下部導体板７と
マイクロストリップラインの接地導体板１をスルーホー
ルで結合したものにも適応できる。
マイクロストリップラインの接地導体板１をスルーホー
ルで結合したものにも適応できる。
以上の実施例ではマイクロストリップラインを使用す
る場合についてのみ記載したが、整合用スタブ８とし
て、たとえばパッド電極に直接銅線を接地しその長さを
調節するものであっても良い。
る場合についてのみ記載したが、整合用スタブ８とし
て、たとえばパッド電極に直接銅線を接地しその長さを
調節するものであっても良い。
また、実施例１のように整合用スタブ８を別に設ける
場合、導体板13は必ずしも導体板である必要はなく、パ
ッド電極4aに直接同軸線等を用いて負性抵抗回路と接続
してもよい。
場合、導体板13は必ずしも導体板である必要はなく、パ
ッド電極4aに直接同軸線等を用いて負性抵抗回路と接続
してもよい。
また、上記実施例では整合用スタブとして整合用スタ
ブが直接接地されていないいわゆるオープンスタブを示
したが、たとえば第１図の整合用スタブ８に接地導体板
15と直流的に接続するスルーホールを設け、スルーホー
ルの形成位置を変えることにより、接続板14bから接地
されるまでの距離を変えることによりインピーダンスの
調整を行ういわゆるショートスタブであっても良い。
ブが直接接地されていないいわゆるオープンスタブを示
したが、たとえば第１図の整合用スタブ８に接地導体板
15と直流的に接続するスルーホールを設け、スルーホー
ルの形成位置を変えることにより、接続板14bから接地
されるまでの距離を変えることによりインピーダンスの
調整を行ういわゆるショートスタブであっても良い。
［発明の効果］ 本発明によれは、インピーダンスの整合を静磁波素子
側で容易に行うことができるため、高周波発振回路の周
波数調整を容易に行うことができる。
側で容易に行うことができるため、高周波発振回路の周
波数調整を容易に行うことができる。
第１図（ａ）は本発明の一実施例を示す説明図、第１図
（ｂ）は静磁波共振子素子の説明図、第２図は従来の静
磁波素子の一例を示した図、第３図は従来の静磁波素子
を用いた高周波発振回路の一例を示した図、第４図は本
発明の静磁波素子側と負性抵抗回路側のインピーダンス
の一例を示した図、第５図、第６図、第７図、第８図、
第９図及び第10図は本発明の別の実施例を示す斜視図で
ある。 1:静磁波素子、2:GGG基板、3:YIG薄膜 4a,4b:パッド電極、5:電極指、6:静磁波共振子 7:下部導体板、8:整合用スタブ、9:コンデンサ 10:トランジスタ、13:導体板、14a,14b:接続板 15:接地導体板、16:スルーホール、17:誘電体 18:マイクロストリップライン
（ｂ）は静磁波共振子素子の説明図、第２図は従来の静
磁波素子の一例を示した図、第３図は従来の静磁波素子
を用いた高周波発振回路の一例を示した図、第４図は本
発明の静磁波素子側と負性抵抗回路側のインピーダンス
の一例を示した図、第５図、第６図、第７図、第８図、
第９図及び第10図は本発明の別の実施例を示す斜視図で
ある。 1:静磁波素子、2:GGG基板、3:YIG薄膜 4a,4b:パッド電極、5:電極指、6:静磁波共振子 7:下部導体板、8:整合用スタブ、9:コンデンサ 10:トランジスタ、13:導体板、14a,14b:接続板 15:接地導体板、16:スルーホール、17:誘電体 18:マイクロストリップライン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 康平 埼玉県熊谷市三ケ尻5200番地 日立金属 株式会社磁性材料研究所内 (72)発明者 木下 康昭 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 窪田 定見 鳥取県鳥取市南栄町70番地の２ 日本フ ェライト株式会社米里工場内 (56)参考文献 1989 ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣＳ ＳＹ ＭＰ．ｐｐ．323−326
Claims (7)
- 【請求項１】非磁性基板上に磁性薄膜を形成し、前記磁
性薄膜上に一本または複数本の電極指とパッド電極を形
成して、上記磁性薄膜の内部にマイクロ波にて静磁波を
励起、伝搬させ共鳴を起こさせる構造とした磁性薄膜静
磁波共振子を有する静磁波素子であって、静磁波素子の
インピーダンスを調整する整合用スタブが前記パッド電
極の少なくともどちらか一方に接続されていることを特
徴とする静磁波素子。 - 【請求項２】導体板の一部を除去し直流的に断線したマ
イクロストリップラインの該断線部に前記静磁波共振子
が設置され、前記導体板の一方を負性抵抗回路への接続
端、もう一方を静磁波素子のインピーダンスを調整する
整合用スタブとし、前記パッド電極の一方を前記接続端
に、もう一方を前記整合用スタブに接続したことを特徴
とする請求項１に記載の静磁波素子。 - 【請求項３】導体板の一部を除去し直流的に断線したマ
イクロストリップラインの該断線部に前記静磁波共振子
が設置され、前記導体板は負性抵抗回路への接続端と
し、該接続端は整合用スタブを有し、かつ前記接続端と
前記パッド電極のどちらか一方が接続されていることを
特徴とする請求項１に記載の静磁波素子。 - 【請求項４】前記パッド電極の一方が前記接続端と接続
され、もう一方はマイクロストリップラインの接地導体
板と直流的に接続されていることを特徴とする請求項３
に記載の静磁波素子。 - 【請求項５】GGG基板の下に下部導体板を有することを
特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の静磁波
素子。 - 【請求項６】前記下部導体板とマイクロストリップライ
ンの接地導体板が直流的に接続されていることを特徴と
する請求項５に記載の静磁波素子。 - 【請求項７】前記パッド電極と前記接続端ないし整合用
スタブは導体の接続板で結合されていることを特徴とす
る請求項１ないし６のいずれかに記載の静磁波素子。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1073044A JP2666910B2 (ja) | 1989-03-24 | 1989-03-24 | 静磁波素子 |
| US07/497,518 US5053734A (en) | 1989-03-24 | 1990-03-22 | Magnetostatic wave device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1073044A JP2666910B2 (ja) | 1989-03-24 | 1989-03-24 | 静磁波素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02298101A JPH02298101A (ja) | 1990-12-10 |
| JP2666910B2 true JP2666910B2 (ja) | 1997-10-22 |
Family
ID=13506977
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1073044A Expired - Lifetime JP2666910B2 (ja) | 1989-03-24 | 1989-03-24 | 静磁波素子 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5053734A (ja) |
| JP (1) | JP2666910B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04115701A (ja) * | 1990-09-05 | 1992-04-16 | Hitachi Metals Ltd | 静磁波素子 |
| JPH04115702A (ja) * | 1990-09-05 | 1992-04-16 | Hitachi Metals Ltd | 静磁波素子 |
| JP2798148B2 (ja) * | 1991-10-16 | 1998-09-17 | 日立金属株式会社 | 静磁波素子 |
| WO2000065613A1 (fr) * | 1999-04-22 | 2000-11-02 | Tdk Corporation | Dispositif d'ondes magnetostatiques |
| KR100349571B1 (ko) * | 2000-07-04 | 2002-08-24 | 안달 | 유전체의 접지면에 식각된 결함 구조를 갖는 공진기 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2050584A5 (ja) * | 1969-06-18 | 1971-04-02 | Lignes Telegraph Telephon | |
| US4500858A (en) * | 1982-12-10 | 1985-02-19 | Eaton Corporation | Method for enhancing ferromagnetic coupling |
| JPH0628332B2 (ja) * | 1984-06-05 | 1994-04-13 | ソニー株式会社 | 受信機 |
| JPH0770918B2 (ja) * | 1984-06-05 | 1995-07-31 | ソニー株式会社 | 同調発振器 |
| JPS625701A (ja) * | 1985-07-01 | 1987-01-12 | Murata Mfg Co Ltd | マイクロ波フイルタ |
| JPS6230403A (ja) * | 1985-08-01 | 1987-02-09 | Murata Mfg Co Ltd | ストリツプラインフイルタ |
| JPS62245704A (ja) * | 1986-04-18 | 1987-10-27 | Hitachi Ltd | 静磁波可変共振子 |
| US4751480A (en) * | 1986-11-14 | 1988-06-14 | Hewlett-Packard Company | One port magnetostatic wave resonator |
| JP2523600B2 (ja) * | 1987-03-18 | 1996-08-14 | 株式会社日立製作所 | 静磁波発振回路 |
-
1989
- 1989-03-24 JP JP1073044A patent/JP2666910B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-03-22 US US07/497,518 patent/US5053734A/en not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| １９８９ ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣＳ ＳＹＭＰ．ｐｐ．３２３−３２６ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02298101A (ja) | 1990-12-10 |
| US5053734A (en) | 1991-10-01 |
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